WO2012116515A1

WO2012116515A1 - 一种可降解塑料及其生产方法

Info

Publication number: WO2012116515A1
Application number: PCT/CN2011/073174
Authority: WO
Inventors: 殷正福
Original assignee: 江苏锦禾高新科技股份有限公司
Priority date: 2011-02-28
Filing date: 2011-04-22
Publication date: 2012-09-07
Also published as: US20130225731A1; CN102120870A; US9051466B2

Description

一种可降解塑料及其生产方法

技术领域

本发明涉及一种可降解塑料及其生产方法，尤其涉及一种以农作物秸秆为原料的可降解塑料及其生产方法。

背景技术

随着塑料工业的发展，塑料在日常生活中的应用范围越发广泛，使用量越发巨大。由于这些塑料多为不可降解材料，在消耗大量石油资源的同时，产生的废弃物也会造成巨大的污染。

农作物秸秆是指农业生产过程中的废弃物，通常作焚烧处理。此方法不但浪费了农作物秸秆潜在的价值，还会造成空气污染。焚烧过程中产生的烟雾会阻挡视线，造成安全隐患，焚烧时的火焰还可能引发火灾。

发明内容

本发明的目的在于发明一种农作物塑料，以减少因抛弃不可降解塑料而造成的环境污染，并将收集农作物秸秆加以利用。

本发明由可降解塑料、农作物秸秆和塑料助剂组成，所述可降解塑料、农作物秸秆、塑料助剂分别占原料总质量的63~73%、23~33%和4~6%。

所述可降解塑料为聚乳酸（PLA）或聚丁二酸丁二醇酯（PBS）中的任意一种。

在可降解塑料中，聚己内酯（PCL）和聚羟基脂肪酸酯（PHA）这两种可降解材料可以添加剂的形式出现在配方中，用于调节产品强度。

所述农作物秸秆为稻草秸秆、麦草秸秆、麸皮、玉米芯、玉米秆中的至少任意一种。

所述塑料助剂为硅烷偶联剂、铝酸酯/钛酸酯复合偶联剂、乙撑双硬脂酸酰胺、钛白粉中的至少任意一种。

本发明的加工温度低，仅需140℃~160℃即可成型。本发明的耐热温度可达80~100℃，完全满足一般使用需求。本发明可代替聚丙烯等常规塑料，通过吹膜、拉片、注塑等成型方法制作日常用品、餐具、容器、文具、塑料袋等。由本发明为原材料生产的塑料制品呈现出天然木材的颜色，表面具有植物纤维的纹理，并具有良好的表面光洁度，强度高、韧性好、手感舒适。由于本发明所用原料均为可降解材料，因此本发明也为可降解材料。其中，降解周期最长为180天。因此，本发明降解周期最长也为180天，是一种绿色环保的材料。

本发明的另一目的是提供农作物塑料的生产方法。

将长度为1.5~2.0 mm的农作物秸秆碎屑经干燥后与塑料、塑料助剂混合，经双螺杆挤出机挤出造粒；投料时，塑料、农作物秸秆、塑料助剂分别占原料总质量的63~73%、23~33%和4~6%。

本发明方便生产，形成的粒料颗粒均匀，状态稳定，易于进一步生产加工，且无需对现有设备进行改造。本发明也降低了可降解塑料的成本，同时改善了可降解塑料的力学性能，为可降解塑料的广泛应用提供了条件。

具体实施方式

实施例1、注塑级产品

将稻草秸秆进行破碎，成为长度为1.5~2.0 mm的碎屑，选用硅烷偶联剂、乙撑双硬脂酸酰胺作为塑料添加剂，与注塑级聚乳酸混合后经双螺杆挤出机挤出造粒。投料时，稻草秸秆、硅烷偶联剂、乙撑双硬脂酸酰胺、注塑级聚乳酸分别占原料总质量的23~33%，1~1.5%，3~4.5%，63~73%。由此方法生产的塑料粒子可通过注塑成型，生产制造相应的注塑件。

可以通过添加聚丁二酸丁二醇酯对产品的力学性能进行调整，添加量为原料总质量的10%~75%。添加更多的聚丁二酸丁二醇酯将会使产品更加柔软。而具体的添加量需要根据不同的产品要求而确定。

由上述塑料粒子生产的制品在堆肥条件下180天，降解率达到95%以上。

实施例2、吹膜级产品

将麦草秸秆、玉米秆进行粉碎，成为1000~1200目的粉末，选用铝酸酯/钛酸酯复合偶联剂、乙撑双硬脂酸酰胺、钛白粉作为塑料添加剂，与吹膜级聚丁二酸丁二醇酯混合后经双螺杆挤出机挤出造粒。投料时，麦草秸秆、玉米秆、铝酸酯/钛酸酯复合偶联剂、乙撑双硬脂酸酰胺、钛白粉、吹膜级聚丁二酸丁二醇酯分别占原料重质量的10~13%，13~20%，1~2%，1.5~2%，1.5~2%，63~73%。由此方法生产的塑料粒子可通过吹膜成型，生产制造相应的膜类制品。

可以通过添加聚羟基脂肪酸酯（PHA）和聚乳酸对产品的力学性能进行调整，添加量为5~25%。添加更多的聚羟基脂肪酸酯和聚乳酸可以使产品柔软度下降。具体的添加量需要根据不同的产品需求而确定。

由上述塑料粒子制成的膜制品除了具备普通塑料薄膜的性质外，还具有良好的透气性，特别适用于透气不透水的场合，例如保鲜膜、纸尿裤内膜等。

实施例3、拉片级产品

将稻草秸秆、麦草秸秆、玉米芯、麸皮进行粉碎，成为1000~1200目的粉末，选用乙撑双硬脂酸酰胺、钛白粉作为塑料添加剂，与拉片级聚乳酸混合后经双螺杆挤出机挤出造粒。

投料时，稻草秸秆、麦草秸秆、玉米芯、麸皮、乙撑双硬脂酸酰胺、钛白粉、拉片级聚乳酸分别占原材料总质量的5~8%，5~8%，5~7%，8~10%，1.5~2%，2~4%，63~73%。

由此方法生产的塑料粒子可通过拉片成型，生产制造相应的片材制品。

可以通过添加聚己内酯（PCL）对产品的力学性能进行调整，添加量为5~15%。添加更多的聚己内酯可以使产品更加柔软。具体的添加量需要根据不同的产品需求而确定。

工业实用性

本发明一种可降解塑料及其生产方法，可形成的粒料颗粒均匀，状态稳定的可降解塑料，可代替聚丙烯等常规塑料制作日常用品、餐具、容器、文具、塑料袋等，具有良好的表面光洁度，强度高、韧性好、手感舒适。

Claims

一种可降解塑料，其特征在于，由可降解塑料、农作物秸秆和塑料助剂组成，所述可降解塑料、农作物秸秆、塑料助剂分别占原料总质量的63~73%、23~33%和4~6%。
根据权利要求1所述可降解塑料，其特征在于，所述可降解塑料为聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯中的任意一种。
根据权利要求2所述可降解塑料，其特征在于，所述可降解塑料还包括聚羟基脂肪酸酯或聚己内酯。
根据权利要求1所述可降解塑料，其特征在于，所述农作物秸秆为稻草秸秆、麦草秸秆、麸皮、玉米芯或玉米秆中的至少任意一种。
根据权利要求1所述可降解塑料，其特征在于，所述塑料助剂为硅烷偶联剂、铝酸酯/钛酸酯复合偶联剂、乙撑双硬脂酸酰胺或钛白粉中的至少任意一种。
一种如权利要求1所述的农作物塑料的生产方法，其特征在于，将长度为1.5~2.0 mm的农作物秸秆碎屑经干燥后与塑料、塑料助剂混合，经双螺杆挤出机挤出造粒；投料时，塑料、农作物秸秆、塑料助剂分别占原料总质量的63~73%、23~33%和4~6%。
根据权利要求1所述可降解塑料，其特征在于，所述农作物秸秆选用稻草秸秆，将稻草秸秆进行破碎，成为长度为1.5~2.0 mm的碎屑，选用硅烷偶联剂、乙撑双硬脂酸酰胺作为塑料添加剂，与注塑级聚乳酸混合后经双螺杆挤出机挤出造粒；投料时，稻草秸秆、硅烷偶联剂、乙撑双硬脂酸酰胺、注塑级聚乳酸分别占原料总质量的23~33%，1~1.5%，3~4.5%，63~73%。
根据权利要求1所述可降解塑料，其特征在于，所述农作物秸秆选用麦草秸秆、玉米秆，将麦草秸秆、玉米秆进行粉碎，成为1000~1200目的粉末，选用铝酸酯/钛酸酯复合偶联剂、乙撑双硬脂酸酰胺、钛白粉作为塑料添加剂，与吹膜级聚丁二酸丁二醇酯混合后经双螺杆挤出机挤出造粒；投料时，麦草秸秆、玉米秆、铝酸酯/钛酸酯复合偶联剂、乙撑双硬脂酸酰胺、钛白粉、吹膜级聚丁二酸丁二醇酯分别占原料重质量的10~13%，13~20%，1~2%，1.5~2%，1.5~2%，63~73%。
根据权利要求1所述可降解塑料，其特征在于，所述农作物秸秆选用将稻草秸秆、麦草秸秆、玉米芯、麸皮进行粉碎，成为1000~1200目的粉末，选用乙撑双硬脂酸酰胺、钛白粉作为塑料添加剂，与拉片级聚乳酸混合后经双螺杆挤出机挤出造粒；投料时，稻草秸秆、麦草秸秆、玉米芯、麸皮、乙撑双硬脂酸酰胺、钛白粉、拉片级聚乳酸分别占原材料总质量的5~8%，5~8%，5~7%，8~10%，1.5~2%，2~4%，63~73%。